【題目】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是我們研究過(guò)的一種典型運(yùn)動(dòng)形式。
如圖1所示,將兩個(gè)勁度系數(shù)分別為和的輕質(zhì)彈簧套在光滑的水平桿上,彈簧的兩端固定,中間接一質(zhì)量為m的小球,此時(shí)兩彈簧均處于原長(zhǎng),F(xiàn)將小球沿桿拉開(kāi)一段距離后松開(kāi),小球以O為平衡位置往復(fù)運(yùn)動(dòng),試證明,小球所做的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。
如圖2所示,一質(zhì)點(diǎn)以速度v0做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。試分析小球在x方向上的分運(yùn)動(dòng)是否為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。
【答案】若小球向右偏離的位移為x,選取向右為正方向,由胡克定律可得,小球受到的合外力:,由于和都是常數(shù),所以小球受到的合外力與位移成正比,小球做簡(jiǎn)諧振動(dòng)。小球在x方向上的分運(yùn)動(dòng)符合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。
【解析】
若小球向右偏離的位移為x,選取向右為正方向,如圖所示,由胡克定律可得,小球此時(shí)受到兩個(gè)彈力F1和F2,方向沿x軸負(fù)方向,兩個(gè)力的合力即小球受到的恢復(fù)力:F合=-(k1+k2)x,由于k1和k2都是常數(shù),所以小球受到的合外力與位移成正比,方向相反,由此證明小球做簡(jiǎn)諧振動(dòng)。
質(zhì)點(diǎn)從A運(yùn)動(dòng)到B,在B點(diǎn)將速度分解,如圖所示:
A點(diǎn)速度v0沿x軸正方向,所以v0即為x方向經(jīng)過(guò)平衡位置O點(diǎn)的速度
B點(diǎn)在x方向的投影為x,則=
B點(diǎn)加速度沿x方向的投影ax=-
由牛頓第二定律可得:Fx=max=-m=-mx
小球以速度v0做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),其中m為常數(shù),說(shuō)明小球在x方向受到的合外力與位移成正比,方向相反,所以小球在x方向上的分運(yùn)動(dòng)符合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。
答案為:若小球向右偏離的位移為x,選取向右為正方向,由胡克定律可得,小球受到的合外力:,由于和都是常數(shù),所以小球受到的合外力與位移成正比,小球做簡(jiǎn)諧振動(dòng)。小球在x方向上的分運(yùn)動(dòng)符合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】氣象衛(wèi)星是用來(lái)拍攝云層照片,觀測(cè)氣象資料和測(cè)量氣象數(shù)據(jù)的。我國(guó)先后自行成功研制和發(fā)射了“風(fēng)云一號(hào)”和“風(fēng)云二號(hào)”兩顆氣象衛(wèi)星。“風(fēng)云一號(hào)”衛(wèi)星軌道與赤道平面垂直,通過(guò)兩極,每12小時(shí)巡視地球一周,稱為“極地圓軌道”!帮L(fēng)云二號(hào)”氣象衛(wèi)星軌道平面在赤道平面內(nèi)稱為“地球同步軌道”,則“風(fēng)云一號(hào)”衛(wèi)星比“風(fēng)云二號(hào)”衛(wèi)星
A.運(yùn)行角速度小 B.運(yùn)行線速度大
C.覆蓋范圍廣 D.向心加速度小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN是一豎直放置的感光板。從圓形磁場(chǎng)最高點(diǎn)P以速度v垂直磁場(chǎng)射入大量的帶正電的粒子,且粒子所帶電荷量為q、質(zhì)量為m。不考慮粒子間的相互作用力,關(guān)于這些粒子的運(yùn)動(dòng)以下說(shuō)法正確的是 ( )
A. 只要對(duì)著圓心入射,出射后均可垂直打在MN上
B. 即使是對(duì)著圓心入射的粒子,其出射方向的反向延長(zhǎng)線也不一定過(guò)圓心
C. 只要速度滿足v=,沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上
D. 對(duì)著圓心入射的粒子,速度越大在磁場(chǎng)中通過(guò)的弧長(zhǎng)越長(zhǎng),時(shí)間也越長(zhǎng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,一上端開(kāi)口、下端封閉的細(xì)長(zhǎng)玻璃管豎直放置.玻璃管的下部封有長(zhǎng)ll=25.0cm的空氣柱,中間有一段長(zhǎng)為l2=25.0cm的水銀柱,上部空氣柱的長(zhǎng)度l3=40.0cm.已知大氣壓強(qiáng)為P0=75.0cmHg.現(xiàn)將一活塞(圖中未畫(huà)出)從玻璃管開(kāi)口處緩緩?fù)峦,使管下部空氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?/span>l'1=20.0cm.假設(shè)活塞下推過(guò)程中沒(méi)有漏氣,求活塞下推的距離.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】兩個(gè)通電小球帶電后相互推斥,如圖所示。兩懸線跟豎直方向各有一個(gè)夾角 a 、 ,a> 且兩球在同一水平面上。則一定能判斷的是
A. 兩球的質(zhì)量大小關(guān)系
B. 兩球帶電量大小關(guān)系
C. 繩子中的拉力大小關(guān)系
D. 兩球帶同種電荷
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】國(guó)防科技工業(yè)局預(yù)定“嫦娥三號(hào)”于2013年下半年擇機(jī)發(fā)射,衛(wèi)星將不再采取多次變軌的方式,而是直接飛往月球。“嫦娥三號(hào)”將同時(shí)攜帶著陸器和“中華牌”月球車“奔月”,實(shí)現(xiàn)月球表面探測(cè)。若“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星在環(huán)月圓軌道繞行n圈所用的時(shí)間為t1,已知“嫦娥二號(hào)”探月衛(wèi)星在環(huán)月圓軌道繞行n圈所用的時(shí)間為t2,且t1<t2。則下列說(shuō)法正確的是( )
A. “嫦娥三號(hào)”運(yùn)行的線速度較小
B. “嫦娥三號(hào)”運(yùn)行的角速度較小
C. “嫦娥三號(hào)”運(yùn)行的向心加速度較小
D. “嫦娥三號(hào)”距月球表面的高度較小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】2018年11月1日,我國(guó)第41顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星“吉星”成功發(fā)射,該衛(wèi)星工作在地球靜止同步軌道上,可以對(duì)地面上的物體實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的定位服務(wù)。已知地球表面的重力加速度為g,半徑為R,該衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T。則下列說(shuō)法正確的是
A. 該衛(wèi)星的發(fā)射速度大于第一宇宙速度,運(yùn)行速度小于第一宇宙速度
B. 該衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為
C. 該衛(wèi)星運(yùn)行的加速度大小為
D. 該衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大小為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】夏天雨后的早晨,一只蝸牛沿著一片傾斜的樹(shù)葉緩慢向上爬行,如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是 ( )
A. 蝸牛對(duì)樹(shù)葉的壓力大小等于蝸牛的重力大小
B. 樹(shù)葉對(duì)蝸牛的摩擦力沿樹(shù)葉斜向下
C. 樹(shù)葉受到蝸牛的壓力與蝸牛受到樹(shù)葉的支持力是一對(duì)平衡力
D. 樹(shù)葉對(duì)蝸牛的作用力大小等于蝸牛的重力大小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如下圖所示,在光滑絕緣水平面上,有兩個(gè)質(zhì)量相等、帶有同種電荷的小球A和B,它們所帶電荷量不相等,彼此相隔一定距離,F(xiàn)在給A球一個(gè)沿A、B球心連線水平向右的初速度v0,同時(shí)將B球由靜止釋放。若在此后的運(yùn)動(dòng)中兩小球始終未相碰,則兩小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中( )
A. 任一時(shí)刻加速度的大小一定不相等
B. 任一時(shí)刻加速度的大小一定相等
C. 相距最近時(shí),它們的速度相等
D. 相距最近時(shí),它們的速度不相等
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